Żel-ślina w ustach: nowy polimer „kropla po kropli” nawilża jamę ustną podczas suchości jamy ustnej

Zespół z Purdue zaprezentował ładowalny „żel ślinowy” oparty na polimerze PHEMA (poli(metakrylan hydroksyetylu)). Absorbuje on sztuczną ślinę, a następnie uwalnia ją bezpośrednio do jamy ustnej przez wiele godzin – mniej więcej z taką samą szybkością, jak naturalna ślina w stanie spoczynku. W testach żel pęczniał o około 400% w ciągu 6 godzin, uwalniał prawie cały swój zapas w ciągu 4 godzin w temperaturze 37°C, zachowywał wydajność na poziomie około 97% i działał przez co najmniej 5 cykli „ładowanie-rozładowanie”. Nie stwierdzono toksyczności śluzówkowej w hodowlach komórkowych. Pomysł jest skierowany do pacjentów z kserostomią (suchością w ustach) po radioterapii, hemodializie i innych schorzeniach. Praca została opublikowana w czasopiśmie ACS Applied Polymer Materials.

Tło

Kserostomia to subiektywne odczucie suchości w ustach; często połączone z obiektywnym zmniejszeniem wydzielania śliny (hiposaliwacją). Prawidłowe, niestymulowane tempo wydzielania śliny u zdrowych osób wynosi ~0,3–0,4 ml/min, a ≤0,1 ml/min wskazuje na zmniejszenie wydzielania śliny; gruczoły ślinowe wydzielają 0,5–1,5 l śliny dziennie. Niedobór śliny prowadzi do próchnicy, kandydozy, zaburzeń smaku, mowy i połykania, bólu i zaburzeń snu.

• Jak często występuje i kto choruje na nią częściej? W populacji ogólnej szacunki są bardzo zróżnicowane (ze względu na różne metody), ale suchość jamy ustnej jest częstym objawem u osób starszych. Szczególnie narażeni są pacjenci po radioterapii głowy i szyi (do ~80% doświadcza silnej suchości w trakcie leczenia, często utrzymującej się miesiącami, a nawet latami), osoby z zespołem Sjögrena, przyjmujące politerapię (leki antycholinergiczne/psychotropowe), osoby z cukrzycą i hemodializowane.
• Dlaczego „spraye” i płukanki nie przynoszą długotrwałego efektu? Większość substytutów śliny szybko się wypłukuje i zapewnia krótkotrwałą ulgę. Lecznicze sialogugi (pilokarpina, cewimelina) nie są skuteczne u wszystkich i mają skutki uboczne; neurostymulatory i metody regeneracyjne są nadal ograniczone dostępnością/danymi. Stąd zapotrzebowanie na lokalne zbiorniki wilgoci, które mogą utrzymywać komfort przez wiele godzin, dozując płyn „jak naturalna ślina”.
• Jakiego „docelowego dostarczania” potrzeba? U zdrowej osoby niestymulowany przepływ śliny wynosi dokładnie około 0,3-0,4 ml/min; dążenie do zbliżenia szybkości wydzielania do tych wartości sprawia, że wspomaganie jest naturalne w odczuwaniu (bez „strzałów” i przesuszenia).
• Dlaczego wybrano PHEMA? Poli(metakrylan hydroksyetylu) to klasyczny hydrożel z wieloma grupami –OH, biokompatybilny i od dawna stosowany w miękkich soczewkach kontaktowych (tj. w stałym kontakcie z wrażliwymi błonami śluzowymi). Absorbuje wodę/roztwory, utrzymuje je za pomocą wiązań wodorowych i może powoli uwalniać zawartość – właściwości te idealnie sprawdzają się w roli „rezerwuaru śliny”.
• Jak to się wpisuje w obecną praktykę? Obecnie arsenał obejmuje środki higieniczne, częste „uzupełnianie” preparatami ślinopodobnymi, stymulację gumą do żucia/kwaśną śmietaną, pilokarpinę/cewimelinę z zachowaniem prawidłowej funkcji gruczołów, profilaktykę próchnicy i infekcji grzybiczych. Doustny hydrożel wielokrotnego użytku logicznie uzupełnia tę linię jako długotrwały środek miejscowy, szczególnie dla pacjentów z hiposaliwacją popromienną, suchością nocną lub długotrwałym obciążeniem (podróże, wykłady, zmiany).

Co oni wymyślili?

Wykonaj miękki zbiornik hydrożelowy, który pacjent umieści w jamie ustnej (np. w okolicy policzka):

1. „naładować” go wcześniej sztuczną śliną;
2. Pozwól mu powoli uwalniać płyn, utrzymując komfortową wilgotność i nawilżenie.
   Materiał - PHEMA: hydrofilowy polimer z wieloma grupami -OH, dobrze „przyjaźni się” z wodą, tworzy elastyczną sieć i zatrzymuje płyn dzięki wiązaniom wodorowym.

Jak to działa

• Folia PHEMA pochłania sztuczną ślinę i zamienia się w stan hydrożelu.
• W jamie ustnej (≈37°C) żel stopniowo „kurczy się” i uwalnia swój zapas. Na początku uwalnianie jest szybsze (autorzy szacują ~0,3 ml/min), a następnie stabilizuje się; docelowy korytarz komfortu wynosi 0,3–0,7 ml/min (jest to w przybliżeniu tempo niestymulowanego wydzielania śliny u zdrowych osób).

Co zostało zmierzone?

• Obrzęk: do ≈400% pierwotnej objętości w ciągu 6 godzin.
• Odzysk: Prawie cały zapas w ciągu ≈4 godz. w temp. 37°C; stabilność ≈97% w ciągu 5 kolejnych cykli.
• Ponowne użycie: żel został ostrożnie „ponownie naładowany”, co pozwoliło na ponowne uzyskanie porównywalnej dynamiki.
• Biozgodność: Kondycjonowane medium żelu nie zahamowało wzrostu keratynocytów jamy ustnej; nie stwierdzono znaczącej cytotoksyczności.
• Mechanika: żel jest znacznie bardziej miękki niż policzek (moduł Younga wynosi setki kPa w porównaniu do megapaskali dla błony śluzowej) - ważna wskazówka dotycząca dalszej regulacji sztywności i komfortu.

Dlaczego jest to konieczne?

Kserostomia (10–30% dorosłych, częstsza u osób starszych; często po radioterapii głowy i szyi, chemioterapii, hemodializie) upośledza mowę, połykanie, higienę jamy ustnej i zwiększa ryzyko infekcji. Obecne rozwiązania – spraye/płyny do płukania jamy ustnej, środki pobudzające żucie, neurostymulatory, leki ogólnoustrojowe – albo zapewniają krótkotrwały efekt, albo są inwazyjne/kosztowne. Zbiornik hydrożelowy zapewnia kilka godzin ciągłego nawodnienia bez częstego „puff-puff”.

Czym to się różni od zwykłej „sztucznej śliny”?

Klasyczne zamienniki szybko się zmywają. W tym przypadku materiał dozuje i ładuje się, co potencjalnie ułatwia codzienne użytkowanie (na przykład podczas długich zajęć, podróży, snu).

Co dalej?

Jak dotąd wszystkie testy są prowadzone w laboratorium. Autorzy piszą wprost, że przed nami realistyczne testy w jamie ustnej: z mikrobiomem, wahaniami temperatury i pH, tarciem, rozmowami/jedzeniem, oceną współczynnika kształtu (rozmiar, fiksacja, komfort), bezpieczeństwa i trwałości. Jednocześnie konieczne jest zrozumienie, jaki skład sztucznej śliny jest optymalny i czy żel zmienia percepcję/dykcję smaku.

Ograniczenia

• To nie jest klinika. Nie udowodniono jeszcze ani skuteczności, ani wygody dla ludzi.
• Mechanika i ergonomia. Żel jest zauważalnie bardziej miękki niż tkaniny – wygodny, ale może się odkształcać; wymagana geometria/uchwyt wciąż jest w trakcie doboru.
• Higiena i konserwacja: Ponowne użycie wymaga przejrzystego schematu czyszczenia/wymiany w celu uniknięcia gromadzenia się biofilmu.

Źródło: Debnath S. i in. Żel ślinowy z poli(metakrylanu hydroksyetylu): roztwór na bazie polimeru do leczenia kserostomii, ACS Applied Polymer Materials, online 17 lipca 2025 r. DOI: 10.1021/acsapm.5c00881